屯留井田矿井开采课程设计(编辑修改稿)

屯留井田矿井开采课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

作面，不应超过三个面。 本矿井采用综采，采区内应同时回采一个回采工作面。 备用回采工作面及掘进头的设置 在整个采区中，由于采用下行式、后退式开采，因此，备用工作面位于回采工作面的下部。 掘进头设在备用工作面内，目的是将备用工作面准备好，待上一工作面采完后，能及时的搬迁设备到下一工作面，进行投入生产已达到矿井的设计生产能力要求。 采区生产能力 验算 初步确定采区生产能力后，应经过以下各生产环节的验算。 采区运输能力。 《矿井开采》课程设计 河南理工大学安全科学与工程学院 采区的运输能力应大于 采区生产能力，其中主要是运煤设备的生产能力要与采区生产能力相适应。 对于普采或综采工作面，采区集中巷和上 (下 )山运煤设备的小时生产能力，应与同时工作的工作面采煤机小时生产能力相适应。 A =60HBVγ A=60 8 =／ h Q= Aκλ T= 20= 式中 : A —— 设备生产能力，； κ —— 运输设备正常工作系数，取 ～ ；取 . λ —— 产量不均衡系数，取 ～ ； T —— 日出煤时间， h。 V —— 采煤机的牵引速度，一般最大牵引速度为 6～ 100m/min,取 8 m/min； H —— 采高， m； B —— 有效截深， m，目前多采用截深为 ； Q —— 设备的运输能力 ,t／ h； 采区通风能力 采区的生产能力应和通风能力相适应。 根据矿井瓦斯等级、进回风巷道数目、断面和允许的最大风速，验算通风允许的最大采 区生产能力为 开采顺序 由于有一层煤，因此无需对煤层间的开采顺序进行选择。 而煤层厚度又很小，可不用分层。 只需对区段间的开采顺序及参数进行设计即可。 煤层区段采用上山开采双翼单层布置准备。 双翼采区是应用最广泛的一种准备方式。 其特点是采区上山布置在采区中部，为采区两翼服务，相对减少了上山及车场的掘进工程量。 而但采取受自然条件及开采条件影响，走向长度较短时，可将上山布置在采区一侧边界，此时采区只有一翼，称为单翼采区。 采用上山时，煤炭运输有折返现象，增加了运输工作量，但工作面可跨过上山连续推进。 故采用两 翼开采方式。 采区准备工作及组织 《矿井开采》课程设计 河南理工大学安全科学与工程学院 采准工作 巷道断面是指垂直于巷道中心线的横断面。 可分矩形、梯形及各类拱形（由岩性、地压大小及服务年限而定）。 按施工过程有净断面和毛断面之分。 地质探矿坑道多用矩形断面，面积为 4平方米左右。 而各类工程巷道（包括采矿）则多用各种拱形，矿山还有采用梯形及矩形断面，交通隧道则多用马蹄型断面。 当巷道围岩比较稳定，矿山压力不大，服务年限不长时，一般宜选用矿用工字钢支架、锚杆或钢筋混凝土支架进行支护，其断面形状一般为梯形或者矩形。 采区内的准备巷道和回采巷道。 当巷道 围岩不太稳定 ,矿山压力较大，且服务年限较长时，一般宜采用锚喷、混凝土砌碹、料石砌碹或 U型钢可缩性支架进行支护，断面形状一般为拱形圆形。 断面选择 已知矿井年生产能力为 140 万吨，服务年限 8年左右，采用 600mm 的轨距双轨 运输方式，根据 《煤矿安全规程》 规定，其净宽在 3m 以上，穿过泥岩 （ f=3~5） 岩层属于一般稳定岩层， 故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，圆弧拱形断面。 确定巷道断面尺寸 1. 确定巷道净宽度 B 查表可知 ZK106/250电机车宽 A1=1060 mm、高 h=1550 《矿井开采》课程设计 河南理工大学安全科学与工程学院 mm t 矿车宽 1050 mm、高 1150 mm。 行道宽 C=840mm a=400 mm。 两电机车之间安全距离取为 240mm。 故巷道净宽度： B=a1 +2A1+c1+t=400+2*1062+840+240=3600mm 2. 确定巷道拱高 h0 半圆拱形巷道拱高 h0=B/2=3600/2=1800 mm。 半圆拱半径 R=h0=1800 mm。 3. 确定巷道壁高 h3 （ 1） 按架线电机车导电弓子要求确定 h3 由中半圆拱形巷道拱高公式得  2124   bknRhhh c式中 h4轨面起电机车架线高度按《煤矿安全规程》取 h4=2020mm hc道床总高度。 选 24kg/m hc=360mm道碴高度 hb=200 mm n n=300 mm K导电K=718/2=359 K=360 mm b1b1=B/2a1=3600/2930=870mm。 故     mm150 2270360300180 0360200 0 223  （ 2）按管道装设要求确定 h3  222753 2/ bDmKRhhhh b h5渣面至管子h5=1800 mm h7 h7=900 mm m m=300 mm D D=335 mm b2 b2=B/2C1=3600/21370=430 mm。 故   mmh 16134302/33530036018002020001800 223  （ 3）按人行高度要求确定 h3  223 202080018002020800 h h3=1800mm。 则巷道高度H=h3hb+h0=1800200+1800=3400 mm。 （ 4）确定巷道净断面面积 S 和净周长 P 净断面积 S=B(+h2)式中 h2道碴面以上巷道壁高 h2=h3hb=1800200=1600 mm。 故 S=3600（ *3600+1600）=10814400 mm2 = 净周长 P=+2h2=*3600+2*1600=12500mm= 《矿井开采》课程设计 河南理工大学安全科学与工程学院 （ 5） 知 vmax=8m/s,已知通过大巷风量 Q=28m3/ssmSQv /  设计的大巷断面面积、风速没超过规定可以使用。 （ 6） 根据巷道净宽 、穿过中等 稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限大于 10 a m a=≈ m a′ = m锚杆直径 d=18 mm T1=100 mm T2=50 mm。 故支护厚度 T=T1=100 mm （ 7） 已选用 24kg/m hc、 ha分别为 360mm 和 200mm轨面高度 ha=hchb=360200=160 mm。 采用钢筋混凝土轨枕。 （ 8） 确定巷道掘进断面尺寸 巷道设计掘进宽 度 B1=B+2T=3600+2 100=3800 mm。 巷道计算掘进宽度B2=B1+2 δ =3800+2 75=3950 mm。 巷 道 设 计 掘 进 高 度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700 mm。 巷道计算掘进高度 H2=H1+δ =3700+75=3775 mm。 巷道设计掘进断面面积 S1=B1(+h3)=3800 ( 3800+1800)=12471600 mm2。 取 S1= m2。 巷道计算掘进断面积 S2=B2(+h3)=3950( 3950+1800) =13194075 mm2。 取 S2= m2。 确定采区工作面接替顺序 生产能力为 60 万 t/a，目前开采准备系统的发展方向是高产高效生产集中化，采用提高工作面单产，以一个工作面产量保证采区产量，所以定为采区内一个工作面生产。 在采区进行施工生产时，采用上山施工的方式，先第一区段的煤层，然后由上向下依次进行施工作业。 以第一区段为例进行施工作业方式及施工顺序进行说明。 沿第一区段进行划分 的煤层，运输上山和轨道上山位于第一区段。 在上水平布置区段回风大巷，下水平布置区段运输 大巷。 随着采煤工作面的推进，有计划地进行采空区的支护与放顶，采下的煤沿平行于采煤作业面的方向运出采《矿井开采》课程设计 河南理工大学安全科学与工程学院 场。 图 1 第一采区工作面接替顺序图 第一采区煤层施工顺序：区段 1（ 001→ 002）→区段 2（ 001→ 002）→区段3（ 001→ 002）→区段 4（ 001→ 002）→区段 5（ 001→ 002）→区段 6（ 001→ 002）→区段 7（ 001→ 002）→区段 8（ 001→ 002）→区段 9（ 001→ 002））→区段 10（ 001→ 002）→区段 11（ 001→ 002）→区段 12（ 001→ 002）→区段 13（ 001→ 002）。 (说明：以上箭头表示方向为工作面推进顺序。 ) 采区巷道掘进顺序 采区巷道的掘进顺序大致上先从主巷道到下部车场，然后，同时开掘轨道上山和运输上山。 在采区的某个 阶段处设置中部车场，然后通过中部车场向两翼掘进区段运输巷和区段回风巷。 之后继续沿着轨道上山和运输上山开掘，等到了上部车场再向两翼分别开掘回风巷和运输巷。 到了边界处后开掘开切眼，再沿走向同时向中部开掘，之后与轨道上山以及运输上山相连通，上部设置绞车房，之后再开掘一条回风巷使工作面的的污风能够通过回风巷出去。 区段 1 001 002 区段 2 001 002 区段 3 001 002 区段 4 001 002 区段 5 001 002 区段 6 001 002 区段 7 001 002 区段 8 001 002 区段 9 001 002 区段 10 001 002 区段 11 001 002 区段 12 001 002 区段 13 001 002 《矿井开采》课程设计 河南理工大学安全科学与工程学院 注释：在上表中，步骤二轨道上山、运输上山和回风上山应当同时掘进，如果人员不够，可以同时掘进先掘进轨道上山和回风上山，待掘进好后，人员分两组分别掘进运输上山，一组由回风巷开始掘进，一组由采区下部车 场掘进，以减少贯通的时间。 步骤四中，应先掘进运输和回风石门，然后一组掘进区段平巷（区段运输平巷或区段回风平巷皆可），一组掘进溜煤眼。 建立施工质量保证体系 施工质量保证体系以“三工序”（上道工序、本工序、下道工序）、“三自检”（自检、自分、自作标记）、“三控制”（事前控制、事中控制、事后控制）和“ TQC”小组的活动为主要内容。 （ 1）建立以项目经理为首的安全质量领导小组，形成基本组织，收集与项目有关的质量保证资料，编制施工作业规程与安全技术措施。 （ 2）开展质量教育，制定质量目标，其对象是 参与施工的全体人员，根据不同类型人员的技术水平，进行技术规范、操作规程、施工质量及验收标准等学习。 （ 3）在健全施工组织的同时，健全施工队质量保证组织，明确施工员、质检员、安全员。 （ 4）明确质量责任制，推行质量与工资奖金挂钩。 保证施工质量体系的正常运行。 （ 1）以“三检制”（自检、专检、互检）为核心内容，以开展施工班组的“三自检”为基础，以“。